Чтобы найти значения ( x ), при которых выражение ( \sqrt{-x^2 - 17x - 72} ) имеет смысл, необходимо, чтобы подкоренное выражение было неотрицательным. То есть, нужно решить неравенство:
[
-x^2 - 17x - 72 \geq 0
]
Для этого сначала умножим неравенство на -1, поменяв знак неравенства:
[
x^2 + 17x + 72 \leq 0
]
Теперь решим квадратное неравенство. Для начала найдем корни соответствующего уравнения:
[
x^2 + 17x + 72 = 0
]
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения:
[
x = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{2a}
]
где ( a = 1 ), ( b = 17 ), ( c = 72 ). Подставим эти значения в формулу:
[
x = \frac{{-17 \pm \sqrt{{17^2 - 4 \cdot 1 \cdot 72}}}}{2 \cdot 1}
]
[
x = \frac{{-17 \pm \sqrt{{289 - 288}}}}{2}
]
[
x = \frac{{-17 \pm \sqrt{1}}}{2}
]
[
x_1 = \frac{{-17 + 1}}{2} = -8
]
[
x_2 = \frac{{-17 - 1}}{2} = -9
]
Теперь у нас есть корни ( x = -8 ) и ( x = -9 ). Разобьём числовую прямую на интервалы с использованием этих корней: ( (-\infty, -9) ), ( (-9, -8) ), ( (-8, \infty) ).
Проверим знак выражения ( x^2 + 17x + 72 ) на каждом из интервалов. Выберем тестовые точки из каждого интервала:
Для интервала ( (-\infty, -9) ), возьмем тестовую точку ( x = -10 ):
[
(-10)^2 + 17(-10) + 72 = 100 - 170 + 72 = 2
]
Положительное значение, следовательно, на интервале ( (-\infty, -9) ) выражение положительно.
Для интервала ( (-9, -8) ), возьмем тестовую точку ( x = -8.5 ):
[
(-8.5)^2 + 17(-8.5) + 72 = 72.25 - 144.5 + 72 = -0.25
]
Отрицательное значение, следовательно, на интервале ( (-9, -8) ) выражение отрицательно.
Для интервала ( (-8, \infty) ), возьмем тестовую точку ( x = 0 ):
[
0^2 + 17(0) + 72 = 72
]
Положительное значение, следовательно, на интервале ( (-8, \infty) ) выражение положительно.
Таким образом, выражение ( x^2 + 17x + 72 \leq 0 ) выполняется на интервале ( [-9, -8] ).
Следовательно, выражение ( \sqrt{-x^2 - 17x - 72} ) имеет смысл при ( x \in [-9, -8] ).